さて、私は専門家ではありませんので、この投稿があなたを笑わせるなら、大歓迎です。それでも、私が知る限り、カメラの写真の潜在的な品質を決定する基本的に2つのコンポーネントがあります。
- センサー
- レンズ
私はセンサー技術が長年にわたってまだ改善していることを知っていますが、レンズについてはどうですか?その分野での開発(例えば、より滑らかなガラスなど)がありますか、それともレンズ時代はデジタル時代の前にすでに完成していますか?
さて、私は専門家ではありませんので、この投稿があなたを笑わせるなら、大歓迎です。それでも、私が知る限り、カメラの写真の潜在的な品質を決定する基本的に2つのコンポーネントがあります。
私はセンサー技術が長年にわたってまだ改善していることを知っていますが、レンズについてはどうですか?その分野での開発(例えば、より滑らかなガラスなど)がありますか、それともレンズ時代はデジタル時代の前にすでに完成していますか?
回答:
はい。コンピュータデザイン、材料科学、機能の4つの分野で開発が行われています。最後に、「違いはない」というカテゴリを作成します。
レンズの設計は、常に芸術と科学の融合です。前世紀の最初の部分では、芸術は明らかに科学的なレンズ設計者にとっても主要なものでした。現在、レンズ設計ソフトウェアは、バランスを科学にシフトしています。確かに、心地よいレンダリングを備えたレンズの製造にはまだ芸術が関係していますが、科学は確かに役立ちます。すべてのレンズは、さまざまな制約の間の妥協です:光学(収差、シャープネス、テレセントリック性、ズーム、準焦点vs. ソフトウェアは、設計者が所定の許容基準内でレンズを作成するのに役立ち、シミュレーションを使用してそのレンズをテストしてから、コンセプトが正しいかどうかを判断するために多くのお金を費やします。
このソフトウェアは、設計ソフトウェアの一般的な改善(PhotoshopまたはCADプログラムの改善が見られる場合があります)と、光学およびフォトニクスの分野での開発の両方に続きます。Lytroライトフィールドカメラを有効にするコンピューター写真の同じ進歩がここで役立ちます。そして、ソフトウェアのこれらの進歩は、このように作成された最新のレンズ設計に反映されています。
このカテゴリでは、製造業の改善をまとめます。多分それはそれに値する。最新の製造技術では、コンピュータ化された機械を使用して、複雑な個々のレンズ要素を確実に生産し、以前は法外に高額だったかもしれない場所での使用をより安価にします。
これが重要な3つの大きな領域があります。
まず、ガラス。ガラスの組成が異なれば光学特性も異なり、写真レンズに対する望ましさも変化します。たとえば、低屈折率、低分散、高光線透過率はすべて良好です。望ましい特性を持つガラスを製造する古い方法の多くは、非常に高価であるか、他の重大な欠点があります。材料科学の進歩により、これらの欠点のない同様の特性を持つガラスが生産されました。これが引き続き当てはまる可能性があります。
第二に、レンズのコーティングが改善されました。これらはすべての優れたレンズでグレアを軽減するために使用されます。グレアは迷光が跳ね返って画質を低下させるため非常に重要です。新しいコーティングは、これをより良く、より安価に行い、指紋やほこりをはじくような他の望ましい特性を持っています。
そして第三:プラスチック!プラスチック製の要素がおもちゃのレンズ以外のガラスに取って代わることができる時点ではありませんが、金属が以前に使用されていたレンズ構造でプラスチックがますます使用されています。場合によっては、品質を気にせずに価格を下げるだけですが、良質のプラスチックをうまく使用すると、品質を落とすことなく、レンズを軽く小さくできます。
それは明らかなものなので、私は画像安定化を強調します。最新のレンズは、安定化のメリットを最大5ストップまで提供できます。つまり、同じシャープネスで最大32倍のシャッタースピードを実現できます。そして、ISの新しい進歩は、より複雑で異なるタイプの動きに適しています。ここでの競争はfi烈であり、まだ多くのアイデアが活用されていないため、この分野は急速に改善され続けると予想されます。
ボケ- 焦点が合っていない領域の視覚的品質 -がますます重要な要素になっているため、より多くの絞り羽根と丸みを帯びたエッジの刃がより一般的です。この機能は、プレミアムポートレートレンズデザインで長い間使用されてきましたが、現在では、NikonやPentaxのようなローエンドの「nifty 50」でもほぼ必須の機能のようです。
別の例は、リング型の超音波設計を使用した、より優れたインレンズモーターです。さらに別の例として、新しいペンタックスレンズのクラッチメカニズムがあります。これにより、ボディ駆動のオートフォーカスでもフルタイムの手動フォーカスが可能になります。または、一部のペンタックスレンズには、巧妙なビルトイン/プルアウトレンズフードが付いています。これは光学設計とは関係ありませんが、写真家にとって本当に有益な実用的な革新の一例です。
ウェザーシーリングも別の機能です。特に革新的なことは何もありませんが(おそらく材料科学の一部を除く)、それをより多くのレンズ設計に適合させることは進歩しています。
ビデオと静止写真の間の収束性が高まるにつれて、それに関連するいくつかの変更が見られます:より静かな操作、および無段階の絞り設定(従来のストップまたはその所定の部分に制限されるのではなく、これにより、撮影中のスムーズな変更が可能になります露出のジャンプを引き起こします)。これらの機能の多くは、ビデオ以外の観点から見ると次のカテゴリに分類されると考えられます。たとえば、無段階の絞りは、静止画に大きなメリットをもたらす機能ではないためです。
このカテゴリでは、デジタルにメリットをもたらすために行われた変更、および小型センサー用の新しいデザイン。
デジタルの場合、設計ではフィルム上のセンサー材料の反射率の増加を考慮する必要があります。これは、迷光がバウンス以上があることを意味し、バックの前にあったよりもレンズに。さらに、ほとんどのセンサーは真っ直ぐに照射された光からの光に対する許容度が低いため、テレセントリック設計がより重要になります。
また、センサーが小さいということは、レンズをより小さなイメージサークルで設計できること、または少なくとも、フルフレームの角がどうなるかをあまり気にせずに中心にのみ最適化された重要なプロパティを使用して設計できることを意味します。これにより、小型、軽量、安価なデザインで優れた画質を実現できます。ペンタックスのDA Limitedシリーズはここでのポスターの子であり、smc DA 15mm f / 4 ED AL Limitedは多くの機能を組み込んだ最近の革新的なレンズ設計の例です。上にリストしたものの。
このカテゴリにも同様の変更を加えることができます。多くのカメラは現在、色収差や樽型歪みなどのレンズ欠陥の自動ソフトウェア補正を提供しています。実際、一部のポイントアンドシュートおよびコンパクトな交換レンズカメラでは、これはオプションではなく、オンになっているだけです。。カメラはレンズと電子的に通信し、そのレンズモデルの特定の癖を補正するために、RAW処理で画像を調整する方法を「認識」します。これにより、レンズ設計の妥協パラメーターを異なるものにすることができます。ソフトウェアで簡単に修正できるこれらの要素はそのままにして、他の可能性を超えた他の望ましい特性をとることができます。現時点では、主にサイズ、重量、コストに重点が置かれていますが、画像処理がより速く、より良くなるにつれて、この考え方がハイエンドのデザインにも取り入れられるのは驚くことではありません。
アマチュア天文学の世界から言えば、レンズの開発はかなり進んでいます。接眼レンズと対物レンズはすべて、新しいエキゾチックなガラスとコンピューティングリソースを使用して、適切に補正された屈折デバイスを設計しています。新しいガラスミックスはそれほど頻繁に登場することはなく、形状と特性をより良く合致させるための適切な努力には依然として技術的なスキルが必要です。
Stellarvue(米国の望遠鏡メーカー)からの最近のニュースレターは、古いデザインに新しいひねりを加えるために利用可能なさまざまなタイプのガラスとの連携方法について説明しています。Stellarvueニュースレター
ああ、そしてもしあなたがアマチュアの天文学者を知っているなら、彼らに「エトス」の接眼レンズに言及してください。それらは最近大流行しているデザインです。
写真の世界では、さまざまな角度に対応できる古いフィルムデザインと比較して、CCD / CMOSでまっすぐな角度でより多くの光を提供する新しいレンズデザインが最近提供されています。これらのレンズは、CCDウェルの照明を改善するために「デジタル」またはデジタル対応と呼ばれる傾向があります。
さらに、最近の製品には、小さなイメージサークルを照らすだけで小さなセンサーをカバーできるという利点を活用するレンズが含まれています。これにより、レンズ全体をより小さく、より安価にできます。
特定のブランド内で物事がどのように変化したかの調査については、Bojidar DimitrovのPentax K-Mount Pageを参照できます。プライムとズームのデザインが長年にわたってどのように変化してきたかを見てみることをお勧めします。それでも、特定の変更が行われた方法と理由の詳細を説明するには、光学技術者が必要です。
光学設計とは別に、反射防止コーティングも長年にわたって改善されています。耐久性と効率が向上しました。
お役に立てれば!
ここで既に言及したLYTROライトフィールドセンサーに加えて、最近注目された他の技術、液体レンズ、有機センサー、グローバルシャッターがあります。
このレンズの特許は、少なくともオリンパス、サムスン、パナソニックによって提出されています(特許ページ)。
電気インパルスを使用して、レンズケース内の液体の泡の形式を変更します。この場合は、レンズ要素そのものです。
このようなレンズはすでに市場に出ていますが、ウェブカメラのような小規模なデバイスで使用されています(液体レンズとドライバーICの実験)、実際のカメラに出てくるまでには時間がかかると思います。
このテクノロジーの利点は次のとおりです。
ズームまたはAF用の非移動式メガネ
レンズ内部のメガネが少ない
より速い電気的応答
ガラス上の非モーター
無音AFモード
編集:有機センサーについては、富士がそれを作ることだけを知っており、その名前は有機成分を使用することを示唆しており、富士はこのセンサーが他のFFセンサーの品質を上回ることができると主張しています、詳細はこちら。
最後に、グローバルシャッター、引用:
グローバルシャッターは、チップ上のすべてのフォトサイトからすべての情報を一度にキャプチャします
これは、ローリングシャッターを使用して、スミアリング、スキュー、ウォブル、部分露光などの電流センサーから典型的な効果を除去できることを意味します。詳細はこちら。
レンズにはまだ改良が加えられています。製造中のガラスの品質管理は時間とともに改善されており、反射/グレアを減らすためにコーティングにも多くの改善が加えられています。
実際のレンズ要素のほかに、レンズの多くのコンポーネントがまだ開発されています。素晴らしい例としては、IS / VRシステムがあります。これは、近年はるかにインテリジェントになりました。
レンズに使用されるハイエンドテクノロジーの概要については、Canon Lシリーズのページをご覧ください。(はいは多かれ少なかれキヤノンの大きな広告ですが、ページには多くの興味深い情報が含まれています。)
NikonにはOptics Technologyセクションがあり、そこには多くの有益な情報もありますが、それほど多くの歴史はありません(それほど派手ではありません)。